CC BY
3https://doi.org/10.29296/25877305-2022-11-15
Антиоксидантное действие селена и селенсодержащих препаратов: возможность применения в клинической практике
Д.В. Дедов, доктор медицинских наук, профессор Тверской государственный медицинский университет Тверской областной клинический кардиологический диспансер E-mail: [email protected]
Цель. Изучить данные литературы, отражающие антиоксидантное действие селена (Se) и возможность применения селенсодержащих препаратов в клинической практике.
Материал и методы. Выполнен анализ 33 публикаций ученых из Пакистана, Австралии, Саудовской Аравии, Китайской Народной Республики, Германии, Польши, Италии, Соединенных Штатов Америки, Бразилии, Нидерландов, Румынии, Испании, Норвегии, Швеции, Украины, Италии, Бельгии, Франции, Ирландии, Российской Федерации, отражающих анти-оксидантное действие Se и возможность применения селенсодержащих препаратов в клинической практике.
Результаты. Проблема дефицита Se весьма актуальна. В анализируемых исследованиях Se обладал антиоксидантным действием, участвует в улучшении иммунных функций, метаболическом гомеостазе. Увеличение концентрации Se ассоциируется с уменьшением показателей общего холестерина и триглицеридов в сыворотке крови. Оптимальный прием Se важен для нормальной репродуктивной функции мужчин и женщин. Риск дефицита Se увеличивается пропорционально возрасту. Снижение уровня отдельных селенопротеинов может быть связано с возрастанием вероятности возникновения болезней Паркинсона, Альцгеймера, эпилепсии.
Заключение. Основным диетическим источником Se для населения большинства стран являются растения. Они были способны метаболизировать и накапливать органический Se в съедобных частях для употребления в пищу. Российский селенсодержащий комплекс SELENBIO for women может быть полезен для компенсации дефицита Se у пациентов пожилого возраста в качестве средства для предупреждения нарастания окислительного стресса - одного из ведущих механизмов старения.
Ключевые слова: терапия, селен, селенсодержащие препараты, антиоксидантное действие, применение, клиническая практика, Парафарм, SELENBIO for women.
Для цитирования: Дедов Д.В. Антиоксидантное действие селена и селенсо держащих препаратов: возможность применения в клинической практике Врач. 2022; 33 (11): 74-78. https://doi.org/10.29296/25877305-2022-11-15
В работах ученых из Пакистана, Австралии, Саудовской Аравии отмечается, что селен (8е) — это важный микроэлемент для человека [1, 2]. Функции 8е в организме в существенной степени связаны с его антиоксидантными свойствами [3]. Авторы из Китайской Народной Республики
(КНР) показали, что проблема дефицита 8е в природе весьма актуальна [4]. Вместе с тем, вопросы применения 8е и селенсодержащих препаратов в клинической практике не столь однозначны и, по-видимому, нуждаются в более детальном обсуждении.
Цель исследования — изучить данные литературы, отражающие антиоксидантное действие 8е и возможность применения селенсодержащих препаратов в клинической практике.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Выполнен анализ 33 публикаций ученых из Пакистана, Австралии, Саудовской Аравии, Китайской Народной Республики, Германии, Польши, Италии, Соединенных Штатов Америки, Бразилии, Нидерландов, Румынии, Испании, Норвегии, Швеции, Украины, Италии, Бельгии, Франции, Ирландии, Российской Федерации, отражающих антиоксидантное действие 8е и возможность применения селенсодержащих препаратов в клинической практике.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В литературе приведены различные точки зрения по результатам исследований влияния 8е на здоровье пациентов. С одной стороны, представлен научный обзор результатов 37 исследований, посвященных изучению среднего значения 8е в плазме крови у 8010 здоровых мужчин и женщин, проживающих в Германии [2]. С другой стороны, исследователи из Польши и Италии нашли, что снижение содержания 8е ассоциировалось с возрастанием риска нейродегенеративных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний [5—7]. Исследователи из США представили антиоксидантное действие 8е за счет включения его в селенопротеины [8—10]. В исследованиях показана роль 8е в защите от окислительного стресса, который при избытке активных форм кислорода (АФК) мог приводить, в том числе, и к гибели клеток. Уровни АФК в клетках и во внеклеточных жидкостях организма контролировались согласованным действием ферментативных и неферментативных антиоксидантов. Незаменимый микроэлемент 8е проявлял свою антиоксидантную функцию в основном в форме остатков селеноцистеина в качестве составной части селеноферментов, детоксицирующих АФК. Цитопро-текторный эффект добавок 8е был продемонстрирован для различных типов клеток, включая нейроны, астроциты, эндотелиальные клетки. Высказано предположение, что поддержание адекватного поступления 8е с пищей может быть полезно для профилактики сердечно-сосудистых, неврологических, онкологических заболеваний [11, 12]. Наряду с этим, авторы из Бразилии указали, что 8е необходим для защиты клеток не только от окислительных повреждений, вызванных АФК, но и от воспалительных реакций. Доклинические исследования продемонстрировали взаимосвязь между молекулами адгезии как биомаркерами эндотелиальной дисфункции и селенопротеинами как биомаркерами статуса 8е в условиях, имитирующих различные заболевания [13]. Кроме того, исследователями из Нидерландов показано, с одной стороны, что снижение уровня селена <100 мкг/л наблюдалось у >70% пациентов с сердечной недостаточностью (СН). Это состояние ассоциировалось с более низкой переносимостью физических нагрузок, ухудшением качества жизни, неблагоприятным прогнозом. С другой стороны, небольшие клинические испытания, оценивающие эффективность дополнительного приема 8е
у пациентов с СН, показали улучшение клинических симптомов (по классу NYHA), возрастание фракции выброса левого желудочка [14]. В публикациях из Германии и КНР признали, что антиоксидантный эффект 8е достигался за счет активности селеноцистеинсодержащих селенопроте-инов. Сделали заключение, что возможна связь между дефицитом 8е и ухудшением прогноза больных, в частности, с травмами и сепсисом [15, 16]. В ряде публикаций рассматривается влияние 8е на липидный профиль (ЛП) сыворотки крови. Так, ученые из Ирана провели метаанализ 11 статей (результаты обследования 1221 пациентов), который показал, что увеличение концентрации 8е ассоциировалось с уменьшением показателей общего холестерина (ОХС) и триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови [17]. Однако, исследователи из КНР, обследовав 8198 пациентов, получили противоположные данные. В ходе исследования анализировали содержание 8е и ЛП. Оказалось, что повышение уровня 8е в сыворотке крови коррелировало с возрастанием концентраций ОХС и ТГ [18]. Наряду с этим, авторы из Румынии представили результаты изучения влияния 8е на репродуктивную функцию мужчин и женщин. В исследование были включены 1264 практически здоровых людей в возрасте 16—89 лет. Результаты исследования показали, что мониторинг 8е в сыворотке крови важен для корректировки диеты и нормализации репродуктивной функции [19]. Кроме того, в работе ученых из Испании выявлена ассоциация дефицита 8е и риска развития метаболического синдрома [20].
В ряде работ отражено влияние 8е и селенсодержащих препаратов на здоровье пациентов пожилого возраста [21, 22]. В статьях ученых из Норвегии, Швеции, Украины, Италии отмечается, что для старения характерен дисбаланс между повреждением, вызванным АФК, и антиоксидантной защитой организма. Авторы заключают, что, во-первых, 8е мог бы быть полезен в профилактике заболеваний, во-вторых, 8е обладает антиоксидантным действием, участвует в улучшении иммунных функций и метаболического гомео-стаза. Однако повышенное содержание 8е, напротив, могло ассоциироваться, с одной стороны, со снижением иммунитета, с другой стороны, с возрастанием риска развития рака [23, 24]. Кроме того, авторы из Германии показали, что в трех крупных исследованиях, проведенных среди пожилых людей, низкий уровень 8е был связан с более быстрым снижением когнитивных функций, а также плохой производительностью в тестах, оценивающих координацию и скорость движений [25]. Помимо этого, в работе исследователей из Польши указано, что окислительный стресс играл решающую роль в нейродегенеративном процессе и снижении памяти. Признали, что в профилактике, в частности, болезни Альцгеймера основным фактором могло быть адекватное потребление диетических антиоксидантов [26]. При этом в статье бразильских ученых отражено, что 8е — это микроэлемент с антиоксидантной, противовоспалительной активностью и нейропротекторным действием [27]. Вместе с тем, в работах бельгийских, французских и ирландских исследователей показано, что самые высокие значения 8е наблюдались у здоровых взрослых, в то время как у пожилых людей зарегистрированы значительно более низкие его концентрации [28]. В публикации из Италии предположили, что риск дефицита 8е, по-видимому, увеличивался пропорционально возрасту [29]. Кроме того, ученые из США отметили, что снижение уровня отдельных селенопротеинов могло быть связано с возрастанием веро-
11'2022
ятности возникновения болезней Паркинсона, Альцгей-мера, эпилепсии [30]. В публикации из Италии отразили, что основным диетическим источником Se для населения стран являются растения, способные метаболизировать и накапливать органический Se в съедобных частях для употребления в пищу непосредственно (листья, цветы, плоды, семена и ростки) или после обработки (масло, вино) [31]. В ряде публикаций ученых из России приводятся результаты изучения селенсодержащих препаратов. Так, представлена одна из перспективных разработок компании Парафарм. Это — комплекс SELENBIO for women, источник органического Se) входящего в состав астрагала шерстистоцветкового. Микроэлемент представлен здесь L-селеноцистином — аминокислотой, которая отличается высокой биодоступностью Se и физиологичностью. L-селеноцистин легко восстанавливается до аминокислоты L-селеноцистеина. Именно в виде L-селеноцистеина представлено 80% Se в нашем организме. Он входит в состав грудного молока женщины, имеет высокий профиль безопасности, по сравнению с другими, токсичными, формами Se [32]. Применяемый производителем метод биофортификации астрагала L-селеноцистином позволяет добиться повышенного содержания Se — до 70 мкг на 100 мг сухой массы растения вместо 0,1 мкг у дикорастущего астрагала. В результате 1 таблетка препарата содержит 29 мкг Se — 41% от рекомендуемой суточной нормы [33].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании изложенного можно заключить, что проблема дефицита Se в природе весьма актуальна. Se обладает антиоксидантным действием, участвует в улучшении иммунных функций и метаболическом гомеостазе. Увеличение концентрации Se ассоциируется с уменьшением показателей ОХС и ТГ в сыворотке крови. Оптимальный прием Se важен для нормальной репродуктивной функции мужчин и женщин. Риск дефицита Se увеличивается пропорционально возрасту. Снижение уровня отдельных селе-нопротеинов могло быть связано с возрастанием вероятности возникновения болезней Паркинсона, Альцгеймера, эпилепсии. Основным диетическим источником Se для населения большинства стран являются растения, способные метаболизировать и накапливать органический Se в съедобных частях для непосредственного употребления в пищу. Российский селенсодержащий комплекс SELENBIO for women может быть полезен для компенсации дефицита Se у пациентов пожилого возраста в качестве средства для предупреждения нарастания окислительного стресса как
одного из ведущих механизмов старения.
* * *
Конфликт интересов не заявлен.
flMTepaTypa/References
1. Natasha, Shahid M., Niazi N.K. et al. A critical review of selenium biogeochemical behavior in soil-plant system with an inference to human health. Environ Pollut. 2018; 234: 915-34. DOI: 10.1016/j.envpol.2017.12.019
2. Liaskos M., Fark N., Ferrario P. et al. First review on the selenium status in Germany covering the last 50 years and on the selenium content of selected food items. Eur J Nutr. 2022. DOI: 10.1007/s00394-022-02990-0
3. Kielczykowska M., Kocot J., Pazdzior M. et al. Selenium - a fascinating antioxidant of protective properties. Adv Clin Exp Med. 2018; 27 (2): 245-55. DOI: 10.17219/ acem/67222
4. Ullah H., Liu G., Yousaf B. et al. A comprehensive review on environmental transformation of selenium: recent advances and research perspectives. Environ Geochem Health. 2019; 41 (2): 1003-35. DOI: 10.1007/s10653-018-0195-8
5. Mironczuk A., Kapica-Topczewska K., Socha K. et al. Selenium, Copper, Zinc Concentrations and Cu/Zn, Cu/Se Molar Ratios in the Serum of Patients with Acute Ischemic Stroke in Northeastern Poland-A New Insight into Stroke Pathophysiology. Nutrients. 2021; 13 (7): 2139. DOI: 10.3390/nu13072139
6. Brenneisen P., Steinbrenner H., Sies H. Selenium, oxidative stress, and health aspects. Mol Aspects Med. 2005; 26 (4-5): 256-67. DOI: 10.1016/j.mam.2005.07.004
7. Barchielli G., Capperucci A., Tanini D. The Role of Selenium in Pathologies: An Updated Review. Antioxidants (Basel). 2022; 11 (2): 251. DOI: 10.3390/antiox11020251
8. Handy D.E., Joseph J., Loscalzo J. Selenium, a Micronutrient That Modulates Cardiovascular Health via Redox Enzymology. Nutrients. 2021; 13 (9): 3238. DOI: 10.3390/ nu13093238
9. Rose A.H., Hoffmann P.R. Selenoproteins and cardiovascular stress. Thromb Haemost. 2015; 113 (3): 494-504. DOI: 10.1160/TH14-07-0603
10. Handy D.E., Joseph J., Loscalzo J. Selenium, a Micronutrient That Modulates Cardiovascular Health via Redox Enzymology. Nutrients. 2021; 13 (9): 3238. DOI: 10.3390/ nu13093238
11. Steinbrenner H., Sies H. Protection against reactive oxygen species by selenoproteins. Biochim Biophys Acta. 2009; 1790 (11): 1478-85. DOI: 10.1016/j.bbagen.2009.02.014
12. Andrade I.G.A., de Souza F.I.S., Fonseca F.L.A. et al. Selenium-related nutritional status in patients with common variable immunodeficiency: association with oxidative stress and atherosclerosis risk. BMC Immunol. 2021; 22 (1): 31. DOI: 10.1186/s12865-021-00425-9
13. Lopes Junior E., Leite H.P., Konstantyner T. Selenium and selenoproteins: from endothelial cytoprotection to clinical outcomes. TranslRes. 2019; 208: 85-104. DOI: 10.1016/j. trsl.2019.01.004
14. Al-Mubarak A.A., van der Meer P., Bomer N. Selenium, Selenoproteins, and Heart Failure: Current Knowledge and Future Perspective. Curr Heart Fail Rep. 2021; 18 (3): 122-31. DOI: 10.1007/s11897-021-00511-4
15. Steinbrenner H., Speckmann B., Klotz L.O. Selenoproteins: Antioxidant selenoenzymes and beyond. Arch Biochem Biophys. 2016; 595: 113-9. DOI: 10.1016/j. abb.2015.06.024
16. Wang Y., Rijntjes E., Wu Q. et al. Selenium deficiency is linearly associated with hypoglycemia in healthy adults. Redox Biol. 2020; 37: 101709. DOI: 10.1016/j. redox.2020.101709
17. Hasani M., Djalalinia S., Sharifi F. et al. Effect of Selenium Supplementation on Lipid Profile: A Systematic Review and Meta-Analysis. Horm Metab Res. 2018; 50 (10): 715-27. DOI: 10.1055/a-0749-6655
18. Ju W., Ji M., Li X. et al. Relationship between higher serum selenium level and adverse blood lipid profile. Clin Nutr. 2018; 37 (5): 1512-7. DOI: 10.1016/j.clnu.2017.08.025
19. Bizerea-Moga T.O., Pitulice L., Bizerea-Spiridon O. et al. Evaluation of Serum Selenium Status by Age and Gender: A Retrospective Observational Cohort Study in Western Romania. Nutrients. 2021; 13 (5): 1497. DOI: 10.3390/nu13051497
20. Ojeda M.L., Carreras O., Nogales F. The Role of Selenoprotein Tissue Homeostasis in MetS Programming: Energy Balance and Cardiometabolic Implications. Antioxidants (Basel). 2022; 11 (2): 394. DOI: 10.3390/antiox11020394
21. Meplan C. Trace elements and ageing, a genomic perspective using selenium as an example. J Trace Elem Med Biol. 2011; 25 (Suppl 1): S11-6. DOI: 10.1016/j. jtemb.2010.10.002
22. Baudry J., Kopp J.F., Boeing H. et al. Changes of trace element status during aging: results of the EPIC-Potsdam cohort study. Eur J Nutr. 2020; 59 (7): 3045-58. DOI: 10.1007/ s00394-019-02143-w
23. Bjarklund G., Shanaida M., Lysiuk R. et al. Selenium: An Antioxidant with a Critical Role in Anti-Aging. Molecules. 2022; 27 (19): 6613. DOI: 10.3390/molecules27196613
24. Alehagen U., Opstad T.B., Alexander J. et al. Impact of Selenium on Biomarkers and Clinical Aspects Related to Ageing. A Review. Biomolecules. 2021; 11 (10): 1478. DOI: 10.3390/biom11101478
25. Steinbrenner H., Sies H. Selenium homeostasis and antioxidant selenoproteins in brain: implications for disorders in the central nervous system. Arch Biochem Biophys. 2013; 536 (2): 152-7. DOI: 10.1016/j.abb.2013.02.021
26. Socha K., Klimiuk K., Naliwajko S.K. et al. Dietary Habits, Selenium, Copper, Zinc and Total Antioxidant Status in Serum in Relation to Cognitive Functions of Patients with Alzheimer's Disease. Nutrients. 2021; 13 (2): 287. DOI: 10.3390/nu13020287
27. Pereira M.E., Souza J.V., Galiciolli M.E.A. et al. Effects of Selenium Supplementation in Patients with Mild Cognitive Impairment or Alzheimer's Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2022; 14 (15): 3205. DOI: 10.3390/nu14153205
28. Robberecht H., De Bruyne T., Davioud-Charvet E. et al. Selenium Status in Elderly People: Longevity and Age-Related Diseases. Curr Pharm Des. 2019; 25 (15): 1694-706. DOI: 10.2174/1381612825666190701144709
29. Savarino L., Granchi D., Ciapetti G. et al. Serum concentrations of zinc and selenium in elderly people: results in healthy nonagenarians/centenarians. Exp Gerontol. 2001; 36 (2): 327-39. DOI: 10.1016/s0531-5565(00)00218-7
30. Zhang S., Rocourt C., Cheng W.H. Selenoproteins and the aging brain. Mech Ageing Dev. 2010; 131 (4): 253-60. DOI: 10.1016/j.mad.2010.02.006
31. D'Amato R., Regni L., Falcinelli B. et al. Current Knowledge on Selenium Biofortification to Improve the Nutraceutical Profile of Food: A Comprehensive Review. J Agric Food Chem. 2020; 68 (14): 4075-97. DOI: 10.1021/acs.jafc.0c00172
32. Полубояринов П.А., Елистратов Д.Г., Швец В.И. Метаболизм и механизм токсичности селенсодержащих препаратов, используемых для коррекции дефицита микроэлемента селена. Тонкие химические технологии. 2019; 1 (14): 5-24 [Poluboyarinov P.A., Elistratov D.G., Shvets V.I. Metabolism and mechanism of toxicity of selenium-containing supplements used for optimizing human selenium status. Fine Chemical Technologies. 2019; 14 (1): 5-24 (in Russ.)]. DOI: 10.32362/2410-6593-2019-14-1-5-24
ВРАЧ 11'2022
33. Полубояринов П.А., Елистратов Д.Г. Исследование биофортификации растений астрагала шерстистоцветкового (astragalus dasyanthus pall.) аминокислотой L-селеноцистином. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019; 12 (22): 64 [Poluboyarinov P.A. Biofortification of Astragalus astragalus woolly-flowered (Astragalus dasyanthus Pall.) plants with the amino acid L-selenocysteine. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2019; 22 (12): 64 (in Russ.)].
SELENIUM, SELENIUM-CONTAINING DRUGS, ANTIOXIDANT ACTION: POSSIBILITY OF APPLICATION IN CLINICAL PRACTICE
Professor D. Dedov, MD
Tver State Medical University
Tver Regional Clinical Cardiology Dispensary
Aim: to study the literature data reflecting the antioxidant effect of selenium (Se) and the possibility of using selenium-containing preparations in clinical practice. Material and methods. The analysis of 33 foreign and Russian publications reflecting antioxidant action of Se and possibility of application of selenium-containing preparations in clinical practice was performed. Results. The problem of Se deficiency in nature is very topical. Se had antioxidant action, participated in improvement of immune functions, metabolic homeostasis. Increased Se concentration was associated with decreased serum total cholesterol and triglycerides. Optimal Se intake is important for normal reproductive function in men and women. The risk of Se deficiency increased in proportion to age. Decreased levels of certain selenoproteins could be associated with an increased likelihood of Parkinson's disease, Alzheimer's disease, and epilepsy. Conclusions. Plants were the main dietary source of Se for populations in most countries. They were able to metabolize and accumulate organic Se in edible parts for consumption. Russian SELENBIO for women selenium-containing complex could be useful to compensate for Se deficiency in elderly patients. This allowed to prevent the growth of oxidative stress - one of the leading mechanisms of aging. Key words: therapy, selenium, selenium-containing preparations, antioxidant effect, application, clinical practice, Parapharm company, SELENBIO for women. For citation: Dedov D. Selenium, selenium-containing drugs, antioxidant action: possibility of application in clinical practice. Vrach. 2022; 33 (11): 74-78. https:// doi.org/10.29296/25877305-2022-11-15
06 aBTopax/About the authors: Dedov D.V. ORCID: 0000-0002-3922-3207
